哈勃望远镜的数据显示,球状星团的老化速度是不同的

球簇NGC 6388

这张来自NASA/ESA哈勃太空望远镜的图像显示了ngc6388,一个银河系中的动态中年球状星团。而在遥远的过去形成的集群(像所有的球状星团,它是超过一百亿岁),一个研究集群内的明亮的蓝色恒星的分布表明,年龄以温和的速度,和它的最重的恒星的过程中迁移到中心。来源:NASA, ESA, F. Ferraro(博洛尼亚大学)

使用来自哈勃太空望远镜科学家们发现,相同年龄的球状星团内部蓝色离散星的分布可能有显著不同,这表明星团的衰老速度可能存在显著差异。

有些人在90岁时身材很好,而另一些人在50岁前就衰老了。我们知道,人们衰老的速度与他们实际年龄的关系不大,而这可能与他们的生活方式有更多的关系。一项新的研究使用MPG/ESO位于欧洲南方天文台拉西拉天文台的2.2米望远镜美国宇航局欧洲太空总署的哈勃太空望远镜显示,星团也是如此。这项研究发表在一篇论文中,蓝色陷阱人揭示的群体星集群中的动态年龄差异“,由F. R. Ferraro等。,出现在杂志自然中2012年12月20日。

球状簇是球形集合的星星,通过他们的相互重力紧紧互相束缚。宇宙初期的遗物,年龄均为12-13亿年(大爆炸举行了137亿年前),其中大约有150个球簇簇银河系他们包含许多银河系最古老的明星。

但是,虽然星星旧的虽然遥远的过去,但是,使用MPG / ESO 2.2米望远镜和NASA / ESA Hubble太空望远镜的天文学家发现,其中一些集群仍然很年轻。

“虽然这些集群全部成千上十七百年前,”意大利博洛尼亚大学博洛尼亚大学博洛尔戈说,该团队的领导者,“我们想知道一些可能比其他人更快或更慢。通过研究群集中存在的一种蓝星的分布,我们发现一些集群确实在他们的一生中进化得多,我们开发了一种衡量老化率的方法。“

星团形成的时间很短,这意味着其中所有的恒星年龄大致相同。因为明亮的大质量恒星很快就会燃烧它们的燃料,而球状星团非常古老,所以它们内部应该只有低质量恒星在发光。

然而,这不是这种情况:在某些情况下,星星可以给出新的寿命,接受额外的燃料散发出来并大幅照亮它们。如果一颗星拉出在关闭邻居,或者他们碰撞,这可能会发生这种情况。重新调整的恒星称为蓝色陷阱[1],它们的高质量和亮度是躺在本研究中心的属性。

在类似于沉积的过程中,较重的星星朝向集群的中心朝向群集的中心。蓝色陷入纹理的高群体意味着它们受到这一过程的强烈影响,而他们的亮度使它们相对容易观察[2]。

为了更好地理解星团的老化,该团队绘制了21个球状星团中蓝色离散星的位置,从MPG/ESO 2.2米望远镜和哈勃以及其他天文台[3]所拍摄的图像中可以看到。哈勃望远镜提供了其中20个星团拥挤中心的高分辨率图像,而地面图像则提供了它们不那么繁忙的外部区域的更广泛视野。

通过分析观测数据,该团队发现,少数星团看起来很年轻,蓝色离散星遍布整个星团,而一个更大的星团看起来很老,蓝色离散星聚集在中心。第三组恒星在老化过程中,最靠近核心的恒星首先向内迁移,然后离核心更远的恒星逐渐向中心下沉。

“由于这些集群在大致相同的时间内形成,这揭示了从集群到群集的进化速度差异,”该研究的共同作者,意大利博尔巴拉兰佐(意大利博洛尼亚大学)说。“在快速老化的群集的情况下,我们认为沉降过程可以在几百万年内完成,而对于最慢的,它将需要多次宇宙的年龄。”

当一个群集最重的星星朝向中心沉过时,聚集最终经历一种称为核心崩溃的现象,其中簇的中心非常密集地束缚在一起。导致核心崩溃的过程非常清楚,并围绕星星的数量,密度和运动速度。然而,他们发生的速率迄今未知[4]。本研究提供了速度迅速的第一个经验证据。

笔记

[1]蓝掉队星之所以被称为蓝掉队星,是因为它们的蓝色,而且它们的进化落后于它们的邻居。

以球状星团恒星的标准来看,[2]蓝离散星结合了相对明亮和高质量,但它们并不是这些星团中唯一明亮或大质量的恒星。

红巨星是更亮的,但它们具有更低的质量,因此不会以同样的方式受到沉降过程的影响。(很容易将这些与蓝色陷阱器区分开,因为它们的颜色非常不同。)

中子恒星,圆顶的极度核心比太阳大约在几十年前在星形集群的早期历史中爆炸,有类似的质量到蓝色陷阱,并受到沉降过程的影响,但它们非常难以理解观察,因此不要为这项研究做一个有用的主题。

蓝色陷阱是群中唯一的恒星,可以结合大量质量和高亮度。

本研究所涵盖的21个集群中,用哈勃,12名与MPG / ESO 2.2米望远镜一起研究了20个群集,其中8名与加拿大 - 法国 - 夏威夷望远镜和Naoj的斯巴鲁望远镜的望远镜。

这样的速率以一种复杂的方式取决于恒星的数量、密度和星团中的速度。前两个量相对容易测量,但速度却不容易。由于这些原因,以前对球状星团动态老化速率的估计仅基于理论论证,而新方法允许完全的经验测量。

图片:NASA,ESA,F. Ferraro(博洛尼亚大学)

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